1、流变学与药物制剂何 花 2011.05.03主 要 内 容一、概 述二、流变性质三、流体流动性质的测定方法四、流变学在药剂中的应用一、概 述流变学( rheology) : 是研究物质 变形 和 流动 的科学,属于力学研究范畴,与化学特别是胶体化学、高分子化学密切相关。流变学研究的对象是:流体的流动性质、半固体的粘弹性和固体的弹性形变等性质。流变性( rheologic properties):指在适当的外力作用下物质所具有的流动和变形的性能。变形:物质在外力作用下其内部各部分 的形状和体积的变化。弹性变形( elastic deformation)变形塑性变形( plastic deform
2、ation)(一)基本概念内应力:单位面积上存在的与外力相对抗的内力。应 力:引起变形的作用力 F除以作用面积 A。弹 性:除去外部应力时恢复原状的性质。粘 性:是液体内部所存在的阻碍液体流 动的摩擦力,也称内摩擦力。粘弹性物质(二)切变应力和切变速度 在流速不太快时,可将流动着的液体视为互相平行移动的液层叫 层流 ,由于各层的速度不同,便形成速度梯度du/dy, 这是流动的基本特征。 yu 剪切速度: 速度梯度,单位s-1,以 D表示。剪切应力: 各液层间产生相对运动的外力叫剪切力,在单位面积 A上所需施加的力称为剪切应力,简称剪切力,单位 N.m-2,以 S表示。(三)层流、湍流Re=ud
3、/密度u 流速d 管径Re 雷诺氏系数层流:在低流速时,色流形成连贯线状,在管中心保持平衡流动并且流线粗细无变化。湍流:色流瞬间与水混合,整个流体不规则流动。二、流变性质一切流体的流变性都可以用 切变速度 D与切变应力 S之间的关系曲线来描述,这种关系曲线称为 流变曲线 (粘度曲线)。不同流变性的流体具有不同的流变曲线,根据流变曲线的不同,流体可以分为以下几种:1、牛顿流体2、非牛顿流体牛顿流体:服从牛顿流动定律的液体 一、牛顿流体=S/ D=AeE/RTA为常数,为常数, T为绝对温度,为绝对温度,R为气体常数,为气体常数, E为活化能为活化能即为动力粘度或粘度系数,是流变即为动力粘度或粘度系数,是流变 曲线斜率曲线斜率的倒数的倒数 , 单位单位 Nm-2s或或 Pas (SI单位单位 )牛顿流体的特点:牛顿流体的特点: 一般为低分子的纯液体或稀溶液。一般为低分子的纯液体或稀溶液。 在在 一定温度一定温度 下,牛顿液体的粘度下,牛顿液体的粘度 为常数为常数,它只是温度的函数,随温度升高而减小,它只是温度的函数,随温度升高而减小。其他粘度的表示方法:其他粘度的表示方法:运动粘度运动粘度 = /相对粘度相对粘度 = / 0( 溶液的粘度溶液的粘度 /溶剂的溶剂的粘度)粘度)